LED, czyli dioda elektroluminescencyjna (ang. Light Emitting Diode), jest półprzewodnikowym źródłem światła, które emituje światło, gdy przez nie przepływa prąd elektryczny. Działa na zasadzie elektroluminescencji, czyli zjawiska emisji światła przez materiał pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego.
Historia
Pierwsze obserwacje zjawiska elektroluminescencji w półprzewodnikach miały miejsce w pierwszej połowie XX wieku, ale praktyczne zastosowanie diod LED nastąpiło dopiero w latach 60. XX wieku. Wówczas to, inżynierowie tacy jak Nick Holonyak Jr. opracowali pierwsze diody LED emitujące światło widzialne, początkowo w kolorze czerwonym. Z biegiem lat technologia LED została znacznie udoskonalona, co pozwoliło na produkcję diod o różnych kolorach i zwiększonej wydajności świetlnej.
Budowa i zasada działania
LED składa się z półprzewodnikowego kryształu umieszczonego na podłożu, który jest połączony z dwoma elektrodami: anodą i katodą. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez diodę w odpowiednim kierunku (od anody do katody), elektrony w półprzewodniku rekombinują z dziurami elektronowymi, uwalniając energię w postaci fotonów, czyli światła. Kolor emitowanego światła zależy od materiału półprzewodnikowego oraz od zastosowanych domieszek, które określają energię fotonów (a tym samym długość fali światła).
Zalety i zastosowanie
LED-y są znane z wielu zalet w porównaniu z tradycyjnymi źródłami światła, takimi jak żarówki żarowe czy świetlówki. Do głównych zalet należą:
- Wyższa efektywność energetyczna, co oznacza, że przekształcają większy procent energii elektrycznej w światło, a mniej w ciepło.
- Dłuższa żywotność, która może wynosić nawet kilkadziesiąt tysięcy godzin pracy.
- Odporność na wstrząsy i wibracje dzięki braku elementów ruchomych i żarnika.
- Szybka reakcja na włączenie/wyłączenie, co jest szczególnie przydatne w zastosowaniach sygnalizacyjnych.
- Możliwość łatwej miniaturyzacji i integracji z elektroniką.
- Szeroki zakres temperatur pracy.
- Możliwość uzyskania praktycznie każdego koloru światła, w tym pełnego spektrum światła białego.
Dzięki tym zaletom, LED-y znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, w tym w oświetleniu domowym i przemysłowym, elektronice użytkowej (np. wskaźniki stanu, podświetlenie ekranów), oświetleniu ulicznym, reklamowym, a także w rolnictwie (oświetlenie do upraw roślin).
Wpływ na środowisko
LED-y są uważane za bardziej przyjazne dla środowiska niż tradycyjne źródła światła. Ich długa żywotność i niska konsumpcja energii przyczyniają się do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych. Ponadto, ponieważ nie zawierają rtęci, ich utylizacja jest mniej szkodliwa dla środowiska niż w przypadku świetlówek.
